[發明專利]一種端面密封薄壁鋼管靜水壓檢測方法

無效

• 申請號: 201010524896.5
• 申請日: 2010-10-29
• 公開（公告）號: CN102042935A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 馬利芳
• 申請（專利權）人: 馬利芳
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 王東煜

技術領域

本發明涉及薄壁鋼管靜水壓試驗機及薄壁鋼管靜水壓檢測方法領域，特別涉及一種檢驗徑厚比大于20的用于輸送石油、天然氣等流體的薄壁鋼管的承壓能力的端面密封靜水壓試驗機以及在端面密封條件下的薄壁鋼管靜水壓檢測方法。?

背景技術

為了保證石油、天然氣管道輸送用鋼管運行的安全可靠，輸送用鋼管在制造過程中均要進行靜水壓試驗，以檢驗鋼管的承壓能力及其可靠性。當前，很多鋼管制造廠所采用的鋼管靜水壓試驗設備為端面密封水壓試驗機。盡管現行有效的制管規范或標準為這種靜水壓試驗方法推薦了計算靜水壓試驗壓力的公式，即目前實際采用的壓力補償公式，但運用該壓力補償公式計算給定規格鋼管的靜水壓試驗壓力值時，需要首先確定出推動端面密封試壓頭以實現端面密封效果的推進油缸(以下簡稱為端面密封液壓油缸)的內壓力大小才行，而此時該公式中的端面密封液壓油缸的內壓力值卻是一個未知量，且其大小與靜水壓試驗壓力值相互關聯，因而根本無法通過該壓力補償公式獲得所需的鋼管靜水壓試驗壓力值。?

鋼管靜水壓試驗是鋼管制造工藝流程中用于檢驗鋼管承壓能力及其可靠性的重要工序之一。為了確保鋼管產品的質量，要求每根鋼管均必須進行靜水壓試驗，并且在規定的穩壓時間內不得出現滲漏現象。?

截止到目前，鋼管制造廠通常采用如下方法來確定端面密封靜水壓試驗壓力值的大小：參照徑向密封水壓試驗機的試壓頭推進油缸的內壓力值，先設定出端面密封水壓試驗機的端面密封液壓油缸的內壓力值，再將此值代入壓力補償公式中進行計算。實際上，這種確定端面密封條件下的鋼管靜水壓試驗壓力值的做法是錯誤的。導致這一錯誤產生的直接原因就是：只看到壓力補償公式中的數學關系，沒有理解該公式中所隱藏的物理關系。?

事實上，無論采用徑向密封還是端面密封，試壓鋼管的靜水壓試驗壓力只與鋼管規格、材質及試驗要求、試驗條件有關。而對試壓頭推進油缸的內壓力的要求則是：在保證靜水壓試驗壓力發生變化的整個試驗過程中不允許發生泄漏情況的同時，還要使因其施加于管端上的縱向壓力始終處于最低值。因此，?是端面密封液壓油缸的內壓力隨靜水壓試驗壓力的大小而定，而不是相反。所以，雖然壓力補償公式反映了端面密封靜水壓試驗壓力值與端面密封液壓油缸的內壓力值兩者之間的數學關系，但在端面密封靜水壓試驗壓力值與端面密封液壓油缸的內壓力值兩者均為未知數的情況下，無視該式中的內在物理關系，企圖通過設定端面密封液壓油缸的內壓力大小以求出端面密封靜水壓試驗壓力值的做法，是不可行的。?

發明內容

本發明的目的是提供薄壁鋼管靜水壓的檢測方法，使用本檢測方法可以有效解決端面密封條件下的薄壁鋼管靜水壓試驗壓力檢測問題。?

采用的技術方案是：?

一種端面密封薄壁鋼管靜水壓檢測方法，使用設備是端面密封鋼管靜水壓試驗機，所述的試驗機包括試驗機本體、液壓系統、水壓系統和電控系統。?

試驗機本體包括主體、主試壓頭裝置、第一組拉力柱、第二組拉力柱、后固定支架裝置、副試壓頭裝置、托輥裝置和夾緊裝置。主體與副試壓頭裝置通過所述的兩組結構相同的第一組拉力柱和第二組拉力柱連接。?

主體通常設計為固定式，它包括：前固定支架、主液壓缸(即端面密封液壓油缸)、兩個側液壓缸及控制完成相關液壓傳動所用的一部分設施裝置。?

前固定支架為焊接結構，主液壓缸、兩個側液壓缸及控制完成相關液壓傳動所用的一部分設施裝置均安裝在前固定支架上。?

主液壓缸為一柱塞式液壓油缸，主液壓缸的缸體固定在前固定支架中部，主液壓缸的柱塞的前端與主試壓頭裝置的支撐框固定連接。主液壓缸是承受試壓薄壁鋼管靜水壓試驗總壓力的唯一動力設備，通過油壓比例系統的控制，主液壓缸的內壓力可隨試壓薄壁鋼管內部所儲水的壓力變化而變化，并保證其壓力與試壓薄壁鋼管內部所儲水的壓力始終保持一種動態平衡。?

所述的兩個側液壓缸分別左右對稱地水平布置在主液壓缸的兩側。兩個側液壓缸的缸體固定在前固定支架上，兩個側液壓缸的兩個活塞桿分別與主試壓頭裝置的支撐框固定連接，用于帶動主試壓頭裝置和主液壓缸的柱塞前后移動。?

主試壓頭裝置包括主壓頭行走裝置、低壓充水閥、低壓充水伸縮管、高壓充水閥、高壓充水軟管、主壓頭座和主試壓頭本體。?

主壓頭行走裝置由支撐框架和第一行走輪組成，支撐框架為一焊接結構，支撐框架的下部裝設有第一行走輪，支撐框架的一端與主壓頭座為固定連接，支撐框架的另一端用法蘭、螺栓分別與主液壓缸的柱塞、兩個側液壓缸的活塞?桿相連接。第一行走輪為一對或兩對。?